Запирающие электромагнитные клапаны — с низким энергопотреблением
Запорные электромагнитные клапаны обладают огромным потенциалом энергосбережения, работая при гораздо меньшей мощности, чем стандартные электромагнитные клапаны.
Работа стандартных электромагнитных клапанов
Когда на стандартный электромагнитный клапан подается электричество, катушка создает магнитное поле, заставляющее плунжер притягиваться до упора. Стопор представляет собой магнитную деталь, прикрепленную к верхней части направляющей плунжера. Чтобы оставаться в этом «открытом» положении, катушка должна получать постоянную электрическую мощность для поддержания магнитного поля, удерживающего плунжер в открытом положении. Стандартным электромагнитным клапанам требуется полная электрическая мощность, чтобы держать клапан в открытом состоянии. Просмотрите поперечное сечение нормально открытого или закрытого 2-ходового и 3-ходового электромагнитного клапана.
Количество энергии, необходимой для магнитного подъема плунжера до упора, открывающего клапан, намного больше, чем мощность, необходимая для удержания плунжера в открытом положении.
Когда клапан открыт, напряжение, необходимое для удержания плунжера, фактически может быть уменьшено примерно на 80%. Это достигается за счет схемы «удар и удержание», которая представляет собой еще одну энергосберегающую конструкцию.
Работа фиксирующих электромагнитных клапанов
В случае запорного клапана в верхнюю часть клапана встроен постоянный магнит, не требующий электрического питания. Поля маленького магнита недостаточно, чтобы привести в действие поршень. Однако, когда клапан переключается на полную мощность, постоянный магнит достаточно силен, чтобы удерживать клапан открытым. Это позволяет клапану оставаться открытым после первоначального отключения электроэнергии, что обеспечивает значительную потенциальную экономию энергии. Клапан будет оставаться открытым до тех пор, пока не будет подан другой электрический заряд противоположной полярности. Это особенно полезно в тех случаях, когда клапан остается открытым в течение длительного времени или если клапан питается от батареи и должен сохранять как можно больше энергии.
В целом запирающий электромагнитный клапан представляет собой очень сбалансированную систему. Все компоненты клапана, давление, потребляемая мощность и условия эксплуатации должны быть стабильными и соответствовать проектным спецификациям. Небольшие отклонения, скорее всего, приведут к неправильной работе клапана. Например, запорные клапаны не работают надежно, когда они подвержены вибрации.
Электрический ток, подаваемый на запирающий клапан, очень короткий, обычно импульсами от 20 до 50 миллисекунд. Электрическая система управления устройства должна точно контролировать эти импульсы. Если они слишком короткие, клапан не сработает, а если они слишком длинные, клапан откроется, а затем снова закроется или наоборот. Это обычно называют повторной защелкой. Напряжение также должно быть стабильным и не изменяться более чем на +10% или -15% от номинального напряжения.
Конструкции запорных клапанов
Изменение электрической полярности осуществляется одним из двух способов. Двухпроводная конструкция катушки имеет одну обмотку, и источник электрического тока устройства меняет полярность, подаваемую на клапан. В качестве альтернативы трехпроводная конструкция катушки имеет две обмотки в противоположных направлениях. Затем источник питания устройства выборочно подает питание на одну из обмоток, создавая определенную полярность, или подает на другую обмотку для обратной полярности. Опять же, электрическая мощность подается короткими импульсами продолжительностью от 20 до 50 миллисекунд, после чего мощность не подается. Трехпроводные клапаны дороже, чем двухпроводные. Запорные клапаны работают от постоянного тока. Можно использовать переменный ток, но для преобразования переменного тока в постоянный необходимо также использовать специальную катушку клапана.
Катушки электромагнитных клапанов доступны в диапазоне мощностей. В случае с Solenoid Solution мощность катушек клапанов Wattmizer варьируется от 65 Вт до 9 Вт, при этом катушки с более высокой мощностью требуют большей мощности для работы. Однако для запорных клапанов это несущественно, поскольку клапан потребляет энергию в течение такого короткого времени. Запирающими клапанами, использующими более высокую мощность, легче управлять, чем конструкцией с более низкой мощностью. По этой причине конструкции катушек с более высокой мощностью обычно используются в запирающих клапанах, даже несмотря на то, что давление и размер отверстия могут позволить использовать катушку с более низкой мощностью в стандартном клапане.
Запорные клапаны проще всего спроектировать как двухходовые нормально закрытые клапаны. Это связано с тем, что магнитный упор представляет собой твердое тело, что приводит к сильному и стабильному магнитному полю, а давление течет только в одном направлении. В случае двухходовых нормально открытых клапанов и трехходовых клапанов стопор имеет сквозное отверстие, что затрудняет управление магнитным полем. В случае 2-ходовых клапанов поток идет в нескольких направлениях, и давление на отверстиях варьируется. Возможны 2-ходовые нормально открытые и 3-ходовые запорные клапаны, но они требуют дополнительных инженерных работ и испытаний, чем базовый 2-ходовой запорный клапан.
Запорные клапаны не могут использоваться в качестве предохранительных клапанов. Если питание стандартного клапана прерывается, 2-ходовой нормально закрытый клапан автоматически закрывается, перекрывая поток. В случае фиксирующего клапана небольшой магнит удерживает клапан в открытом состоянии, поэтому потеря мощности не приведет к закрытию клапана. В случае отключения электроэнергии система может не знать, открыт клапан или закрыт. Когда питание восстанавливается, система или оператор должны выполнить своего рода «перезагрузку», чтобы вернуть клапан в известное состояние. Дополнительные сведения см. в разделе Рекомендации по электромагнитным клапанам.
Изготовленные на заказ соленоиды и клапаны с использованием технологии фиксации
Фиксирующие соленоиды, приводы и клапаны не нуждаются в постоянном питании для поддержания положения, что делает их идеальными для приложений, требующих максимальной энергоэффективности.
Взрывозащищенный привод с контролем
Сертифицированы UL HazLoc, ATEX и IECEx для использования в средах с опасными газами. Подходит для систем с рабочим давлением до 300 бар.
Привод с контролируемой фиксацией высокого давления
Компонент, признанный UL, для рабочего давления до 300 бар. Имеет встроенную функцию контроля и полностью совместим с CO2 систем.
Дискретная система пропорциональных клапанов
Использует интеллектуальную комбинацию простых бинарных (ВКЛ/ВЫКЛ) соленоидных клапанов с различными размерами портов для достижения ступенчатого пропорционального управления.
Бистабильный фиксирующий соленоид
Этот легкий соленоид не требует постоянной мощности и предназначен для установки в небольших помещениях.
Низкопрофильный электромагнитный замок с фиксацией
Этот двухпозиционный электромагнитный замок с фиксацией обеспечивает нулевое энергопотребление как во включенном, так и в выключенном положении.
Блокирующий привод с повышенным усилием
Этот запатентованный привод подходит для систем со средним рабочим давлением и обеспечивает обнаружение полной установки.
Электромагнитный привод с фиксацией под наблюдением
Этот запатентованный привод подходит для систем с более низким рабочим давлением и обеспечивает обнаружение полной установки.
Фиксирующий соленоид с длинным ходом
Этот фиксирующий соленоид не требует питания для удержания в любом положении и эффективно работает от 4 батареек типа АА.
Компактный фиксирующий соленоид
Этот компактный фиксирующий соленоид представляет собой полностью герметизированную конструкцию.
Фиксирующий соленоид с разрывным штифтом
Фиксирующий соленоид предназначен для систем пожаротушения, которым требуется большое усилие для проникновения в разрывную мембрану.
Миниатюрный фиксирующий соленоид
Миниатюрные соленоиды предоставляют возможности для приложений с ограниченным пространством или ограничениями по размеру.
Фиксирующий соленоид с ручным сбросом
Этому соленоиду не требуется постоянная мощность для удержания положения, он быстро освобождается при активации и остается в освобожденном положении до ручного сброса.
Магнитный соленоид блокировки
Фиксирующие соленоиды представляют собой отличное решение для приложений, требующих быстрого времени отклика и низкого энергопотребления.
Миниатюрный U-образный соленоид
Этот пример соленоида непрерывного действия имеет миниатюрные размеры, но имеет относительно длинный ход и высокое усилие.
Двунаправленный фиксирующий соленоид
Компактная конструкция и низкое энергопотребление делают этот соленоид идеальным для приложений с батарейным питанием.
Большой фиксирующий соленоид
Этот фиксирующий соленоид использует собственный остаточный магнетизм или постоянные магниты для поддержания любого из своих положений без потребления энергии.
Искробезопасный фиксирующий соленоид
Этот пример фиксирующего соленоида характеризуется высокоскоростной операцией «выдвижения» и является отличным решением для легковоспламеняющихся или горючих сред.
Фиксирующий соленоид для тяжелых условий эксплуатации
В этом примере соленоида используется импульс длительностью 100 мс для фиксации и удержания положения с помощью постоянного магнита.
Фиксирующий соленоид открытой рамы
Компактный дизайн и недорогая конструкция этого фиксирующего соленоида с открытой рамой обеспечивают гибкость в различных областях применения.
Миниатюрный электромагнитный воздушный клапан
Этот пример сверхмалого соленоидного воздушного клапана подходит для различных применений с низким давлением.
Трехпозиционный фиксирующий соленоид
Этот фиксирующий соленоид является примером трехпозиционного устройства с пружинным центром и защелкой в конечных положениях.
Соленоид блокировки остаточного магнетизма
Этот пример соленоида представляет собой линейную двухпозиционную конструкцию со встроенной функцией фиксации, которая удерживает соленоид в нужном положении за счет остаточного магнетизма.
Фиксирующий соленоид
Использовался только короткий импульс напряжения для приведения в действие и поддержания положения без постоянного питания.
Миниатюрный фиксирующий соленоид с ручным сбросом
Этот пример фиксирующего соленоида приводится в действие вручную и удерживается без использования энергии, что делает его идеальным для приложений, требующих низкого энергопотребления.
